Riassunti VERIFICATO
Appunti lezioni 1-2-3 BIOCHIMICA DELLA NUTRIZIONE
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Di cosa parla
- La biochimica della nutrizione umana esamina l'acquisizione e l'utilizzo dell'energia negli organismi, applicando i principi della termodinamica.
- Il corpo umano è una "macchina termica" che acquisisce energia per svolgere lavoro biologico (meccanico, chimico, elettrico), disperdendo calore per l'omeostasi. Il cervello, in particolare, consuma una quota significativa per le funzioni neurali.
- L'energia è definita come la capacità di compiere lavoro, con il sole come fonte primaria e il Joule (J) come unità di misura. Una caloria equivale a 4.18 J.
- La termodinamica studia le trasformazioni energetiche, la spontaneità delle reazioni e il punto di equilibrio, distinguendo tra sistemi isolati, chiusi e aperti.
- Lo stato di un sistema è descritto da variabili estensive (es. energia, massa) e intensive (es. temperatura, pressione). Le funzioni di stato dipendono solo dagli stati iniziale e finale.
- La prima legge della termodinamica introduce l'energia interna (U), una funzione di stato che varia in base al calore (Q) e al lavoro (W) scambiati. L'energia interna è il calore assorbito a volume costante.
- Il calore è una forma di energia trasferita per differenza di temperatura, mentre il lavoro è la capacità di muovere o cambiare la materia.
- L'entalpia (H) è introdotta per descrivere i processi a pressione costante (tipici negli organismi), rappresentando il calore scambiato. I valori calorici degli alimenti (es. glucosio 3.7 kcal/g, lipidi 9.3 kcal/g) corrispondono al ΔH di ossidazione.
- Il contenuto calorico è misurato con metodi diretti (calorimetri) o indiretti (basati sui prodotti del metabolismo o consumo di ossigeno).
- Il metabolismo comprende processi anabolici (es. gluconeogenesi) e catabolici (es. glicolisi). È influenzato da fattori come lavoro muscolare, temperatura ambiente e corporea, sesso, età e dimensioni corporee.
- Il metabolismo basale è l'energia necessaria per il mantenimento delle funzioni vitali a riposo (circa 1800 kcal), misurato a 25°C.
- La temperatura ottimale per le reazioni biochimiche è circa 37°C. L'ipertermia (>41°C) causa denaturazione proteica, mentre l'ipotermia (<30°C) rallenta i processi metabolici. Un aumento di 1°C della temperatura corporea incrementa il metabolismo del 15%.
- L'entropia (S) è la misura del disordine o della molteplicità di un sistema. Le trasformazioni spontanee portano a un aumento dell'entropia totale (sistema + ambiente).
- L'energia libera di Gibbs (G) descrive la spontaneità delle trasformazioni biologiche a temperatura e pressione costanti. Reazioni spontanee sono esoergoniche (ΔG < 0) e possono essere accoppiate, tramite enzimi, per far avvenire reazioni non spontanee (ΔG > 0), minimizzando la dispersione di calore.
- Gli organismi viventi non sono in equilibrio, mantenendo differenze di concentrazione e potenziale tra i compartimenti, e dipendono dall'accoppiamento delle reazioni.